Naturwissenschaftliclie Rundscku. 



Wöchentliche Berichte 



über die 



Eortscliritte auf dem GresamtgeMete der Ifaturwissenscliafteii. 



XXVn, Jahrg. 



21. November 1912. 



Nr. 47. 



W. Friedrich, P. Knipping; und M. Laue: lutei- 

 ferenzerscheinungenbeiRöntgenstralilen. 

 (Sitzungsbcr. d. Münch. Akad. d. Wissensch. 1912, S. 303 

 —322.) 



M. Laue: Eine quantitative Prüfung der 

 Tlieorie für die Interf erenzersclieinungen 

 bei Röntgenstrahlen. (Ebenda, S. 363— 373.) 



Die Untersuchungen Barklas über das Verhalten 

 der Röntgenstrahlen beim Durchgang durch Materie 

 haben gezeigt, daß diese Strahlen in der Materie eine 

 Zerstreuung erfahren, daß sie aber daneben noch die 

 Atome des Körpers zur Aussendung einer spektral 

 homogenen Eigenstrahlung (Fluoreszenzstrahlung) 

 anregen, die für den betreffenden Körper charakte- 

 ristisch ist. 



Andererseits ist schon seit 1850 durch Bravais 

 in die Kristallographie die Theorie eingeführt, daß 

 die Atome in den Kristallen nach Raumgittern an- 

 geordnet sind. Ein Raumgitter kann man sich da- 

 durch zustande gekommen denken, daß im Raum drei 

 Scharen gleich weit voneinander abstehender Ebenen 

 vorhanden sind. Alle Ebenen der einen Schar 

 schneiden alle Ebenen der beiden anderen Scharen 

 unter einem bestimmten Winkel, so daß lauter 

 Elementarparallelopipede entstehen. Je nach den 

 Symmetrieverhältnissen erhält man verschiedene 

 Klassen von Raumgittern, die sich den bekannten 

 Kristallsystemen zuordnen lassen. 



Herr Laue ging nun von der Überlegung aus, 

 daß wenn die Röntgenstrahlen wirklich in elektro- 

 magnetischen Wellen bestehen, die Raumgitterstruktur 

 der Kristalle bei einer Anregung zu freien oder er- 

 zwungeneu Schwingungen Interferenzerscheinungen 

 veranlassen müsse, und zwar Interferenzerscheinun- 

 gen derselben Art wie die in der Optik bekannten 

 Gitterspektren. Die Konstanten der Raumgitter, d. h. 

 die Abstände der Gitterspalten, lassen sich aus dem 

 Molekulargewicht der kristallisierten Verbindung, ihrer 

 Dichte und der Zahl der Moleküle pro Grammolekül, 

 sowie den kristallographischen Daten leicht berechnen. 

 Man findet für sie stets die Größenordnung 10"'' cm, 

 während die Wellenlängen der Röntgenstrahlen nach 

 den Beugungsversuchen von Walter und Pohl und 

 den Arbeiten von Sommerfeld und Koch von der 

 Größenordnung 10~' cm sind. Eine vSchwierigkeit 

 bietet sich dadurch, daß in den Raumgittern eine 

 dreifache Periodizität vorliegt, während man bei 



optischen Gittern im allgemeinen nur in einer Richtung 

 periodische Wiederholungen hat. Indes ist es Herrn 

 Laue gelungen, unter vereinfachenden Annahmen 

 eine Theoi-ie der zu erwartenden Interferenzerschei- 

 nungen aufzustellen, und die Herren Friedrich und 

 Knipping haben auf seine Anregung diese Theorie 

 experimentell geprüft. 



Herr Laue macht die Annahme, daß die Schwin- 

 gung eines einzelnen Atoms rein sinusförmig ver- 

 läuft. Da man jede spektral inhomogene Strahlung 

 durch Fouriersche Reihen in Sinussohwiuguugen 

 zerlegen kann, so ist diese Annahme ohne weiteres 

 gestattet. Dem Raumgitter wird der allgemeinste, 

 trikline Kristalltypus zugrunde gelegt, d. h. die Kanten 

 der Elementarparallelopipede können beliebige Längen 

 haben und beliebige W^inkel miteinander einschließen. 

 Durch spezielle Wahl dieser Längen und Winkel kann 

 man die Raumgitter der verschiedenen Kristallsysteme 

 erbalten. 



Der Verf. berechnet nun, unter welchen Be- 

 dingungen die von einem Atom ausgehenden Schwin- 

 gungen ein Intensitätsmaximum haben. Damit ein 

 solches Maximum zustande kommen kann, müssen 

 drei Bedingungsgleichungen erfüllt sein, entsprechend 

 dem Umstand, daß es sich um ein dreidimensionales 

 Gitter bandelt. Für den Fall, daß ein regulärer 

 Kristall vorliegt, ergibt sich, daß die Intensitäts- 

 maxima einerseits auf zwei Scharen von Hyperbeln 

 liegen, deren Mittelpunkt der Durchstoßungspunkt 

 des primären Röntgenstrahles ist und deren Achsen 

 aufeinander senkrecht stehen, andererseits auf Kreisen, 

 deren Mittelpunkt ebenfalls im Durchstoßungspunkt 

 des primären Strahles liegt. Man wird also auf einer 

 senkrecht zum primären Strahl aufgestellten photo- 

 graphisohen Platte Intensitätsmaxima an jenen Stellen 

 sehen, die den Durchschnittspunkten der Kreise mit 

 den beiden Hyperbelscharen entsprechen, d. h. es 

 werden auf der Platte die Kreise nicht ganz, sondern 

 nur in einzelnen Punkten vertreten sein. Auf den 

 experimentellen Teil der Arbeit soll erst weiter unten 

 näher eingegangen werden. Doch sei hier vorweg- 

 nehmend bemerkt, daß die Versuche die theoretischen 

 Überlegungen qualitativ vollkommen bestätigt haben. 

 Indes verweist Herr Laue darauf, daß trotz dieser 

 Übereinstimmung die Theorie noch weitgehender Ver- 

 besserung bedarf. Die Wärmebewegung der Moleküle 

 verrückt nämlich diese schon bei Zimmertemperatur 

 um einen erheblichen Bruchteil der Gitterkonstante 



